KR101874713B1 - 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차나 항공기 등의 안전벨트 시스템에 관한 것으로, 추락사고나 교통사고 등 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 자동차나 항공기 등의 이동 수단이 운행 중 강이나 바다에 불의의 사고로 추락해 침수가 되거나, 차량 간 또는 어떤 물체하고의 충돌사고로 2차, 3차 피해가 예상될 때, 그리고 엔진에 화재가 발생하여 위급한 상황시에 자동으로 안전벨트가 해제되어 탑승자가 용이하게 탈출할 수 있을 뿐만 아니라, 평소에도 도어를 열고 하차하면 도어를 여는 순간 자동으로 안전벨트가 해제되어 편리한 효과가 있다.

Description

자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템{Safety belt system capable of automatic unlocking}
본 발명은 자동차나 항공기 등의 안전벨트 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사고 발생 등 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 차량 등에 설치되는 안전벨트의 용도는 운행 중에 탑승자의 상체 위치를 가능한 한 시트에 고정하여 이를 착용함으로써 충돌 사고 등의 비상시 차체 등이 정지하려 할 때 운전자나 탑승자가 관성에 의해 튕겨나가지 못하도록 하여 충돌시의 관성에 따른 충격으로 인해 입을 수 있는 2차적인 상해를 저감시키는 기능을 갖는 것이다.
즉, 안전벨트는 운전자 및 승객이 시트에 착석한 후 벨트를 상체 앞으로 잡아당겨 플레이트를 버클 내의 체결구에 체결함으로써, 안전벨트와 좌석의 등받이 사이에서 탑승자의 상체를 고정하도록 이루어져 있다.
그러나, 아래의 예와 같은 사고시에는 안전벨트를 착용함으로써 오히려 생명을 잃는 경우도 있다.
2015년 2월 4일 대만 푸싱(復興·트랜스아시아)항공 소속 소형 항공기가 이륙 직후 기장의 조종 실수로 하천으로 추락해 46명의 사망자가 발생했는데 안전벨트를 착용한 승객은 물속에서 탈출을 하지 못해 모두 사망하고 안전벨트를 착용하지 않은 승객은 모두 구조됐다는 매스컴 보도가 있었다.(2015년 2월 6일 YTN 뉴스)
이와 관련하여 매스컴 상에서도 한동안 안전벨트를 꼭 착용해야 하는지에 대한 논란이 일었었다.
상기와 같이 종래에는 자동차 등이 강이나 바다에 추락해 침수되었을 때 그리고 화재나 충돌 사고시, 탑승자가 당황하게 되어 안전벨트를 풀지 못해 탈출을 하지 못하거나 구조하는데 많은 시간이 소요되어 인명피해가 발생되는 문제가 종종 있었다.
이와 관련하여 비상시 안전벨트가 자동으로 해제되는 기술의 일례로 대한민국 공개실용신안 제20-1998-0007697호(공개일자: 1998.04.30)에는 "자동차의 침수시 안전벨트 자동 해제장치"가 개시되어 있다.
주요 내용을 보면 본네트에 부력 스위치를 설치해 모터로 안전벨트를 해제하는 방식으로 이루어져 있다.
그러나, 자동차가 물에 침수되면 배터리 전원이 차단되어 모터를 구동할 수 없을 뿐만 아니라 물에 침수되었을 경우의 한정된 기술이어서 효용가치가 적다.
또한, 대한민국 공개특허 제10-1999-0051148호(공개일자: 1999.07.05)에는 "안전벨트의 로킹해제장치"가 개시되어 있으며, 주요 내용을 보면 안전벨트의 버클 어셈블리와 로커가 결합되어 안전벨트가 착용되는 장치 있어서, 전기적으로 연결된 전자제어장치의 신호전달에 의해 잠입 또는 신장하는 액츄에이터를 구비한 솔레노이드와, 액츄에이터의 잠입 또는 신장에 따라서 타측이 연동하도록 설치되며, 힌지축을 중심으로 제한적인 회전운동을 하여 로커와 로킹 또는 로킹을 자동적으로 해제하는 후크로 구성되어짐을 특징으로 하는 안전벨트의 로킹 해제장치이다.
그러나, 이와 같은 안전벨트의 로킹 해제장치는 안전벨트를 착용하고 있다가 하차하고자 할 때 시동을 끄면 전자제어장치가 엔진의 회전수를 감지해 자동으로 안전벨트가 해제되는 기술로 위급시 안전벨트가 해제되는 기술과는 거리가 멀다 하겠다.
지금까지 공개된 선행기술들을 보면, 교통사고의 발생시 차량에 장착된 배터리 전원을 이용해 해제되는 안전벨트들이 여럿 있으나, 막상 교통사고가 발생하게 되면, 충격으로 인해 배터리가 파손되거나 전원이 끊겨 안전벨트가 해제되지 않는 경우가 있고, 또한, 차량이 전복되어 침수되었을 때 배터리가 물에 의해 방전되어 위급시 안전벨트가 무용지물이 되는 문제도 있었다.
이러한 종래의 안전벨트 설치구조는 차체의 바닥과 필라 그리고 플레이트와 버클의 결합을 통한 고정 구조로 이루어져 있고, 해제 시에는 사람이 직접 버클에 설치되어 있는 누름 버튼을 눌러 플레이트를 버클로부터 이탈시키도록 이루어져 있다.
즉, 버클의 결합 및 해제 특히, 버클의 해제시 반드시 사람이 버클에 설치되어 있는 누름 버튼을 조작하여야만 안전벨트의 플레이트가 버클로부터 분리될 수 있도록 이루어져 있다.
이에 따라, 평소 차량에서 하차시, 매번 안전벨트를 수동으로 해제해야 하는 불편함이 발생하게 되고, 안전벨트 착용한 것을 깜박 잊고 도어를 열고 하차하는 경우, 부상의 위험이 있어 개선이 요구되고 있다.
또한, 운전 부주의나 졸음운전 등의 사고로 차량이 강이나 바다와 같은 물속에 빠졌을 경우, 또는, 어떤 물체와의 충돌 사고시, 그리고, 엔진 화재시, 탑승자가 당황하게 되어 안전벨트를 잘 풀지 못하거나 해제하는데 오랜 시간이 걸릴 수 있고, 그에 따라 안전벨트를 매고 있는 상태에서는 탈출이나 구조가 용이하지 않아 인명 피해가 발생될 수 있는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 자동차나 항공기 등의 이동 수단이 운행 중 강이나 바다에 불의의 사고로 추락해 침수가 되거나, 차량 간 또는 어떤 물체하고의 충돌사고로 2차, 3차 피해가 예상될 때, 그리고 엔진에 화재가 발생하여 위급한 상황시에 자동으로 안전벨트가 해제되어 탑승자가 용이하게 탈출할 수 있게 하는 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 평소 이동 수단을 이용하면서 안전벨트를 착용한 상태에서 하차하고자 할 때, 또는, 위급한 상황을 인지해 탈출을 시도할 때, 도어를 여는 순간 자동으로 안전벨트 해제되는 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 어린이나 노약자 등 안전벨트의 조작에 미흡한 탑승자가 용이하게 탈출할 수 있게 하여 인명피해를 줄일 수 있는 동시에, 평소에도 원터치 방식으로 살짝만 눌러도 자동으로 해제되어 보다 편리하게 사용할 수 있는 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 이동 수단의 침수 시 안전벨트가 자동으로 해제되는 것은 물론 도어의 창문이 자동으로 열려 수압으로 인해 도어가 열리지 않는 어려움을 해소하여 탈출을 용이하게 할 수 있는 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템을 제공함에 있다.
더불어, 본 발명의 또 다른 목적은 이동 수단의 충돌사고, 화재나 침수시 무선통신으로 연동되는 스마트 기기의 애플리케이션을 통해 구조기관이나 가족 등에 자동연결되어 사고를 알리고 GPS 기능으로 사고지점을 위치 추적하여 효율적인 구조가 가능케 하는 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템을 제공한다. 본 발명의 일실시예에 따라 이동 수단의 충돌, 침수 또는 화재와 같은 비상시에 자동으로 해제 가능한 전자식 안전벨트 시스템은, 상기 이동 수단에 설치되어 비상시 충격, 물 또는 화재 중 적어도 하나 이상을 감지하는 다수의 감지센서; 상기 이동 수단의 도어 손잡이를 조작시 플레이트로부터 체결구를 해제시키도록 전원 공급 여부를 스위칭하는 도어 스위치; 및 각 좌석의 전자식 안전벨트의 버클 내에 제공되고, 다수의 상기 감지센서로부터 감지된 신호 또는 도어 스위치가 온(ON)되어 공급되는 전원 중 어느 하나에 의해 상기 감지센서로부터 신호를 전달받은 전자제어유닛의 제어를 통해 슬라이드 노브를 끌어당겨 상기 플레이트와 결합되어 있는 상기 체결구를 상기 플레이트로부터 분리시키거나, 상기 도어 스위치가 온(ON)되어 전원이 공급됨에 따라 상기 슬라이드 노브를 끌어당겨 상기 플레이트와 결합되어 있는 상기 체결구를 상기 플레이트로부터 분리시키는 구동부;를 포함하여 구성될 수 있다.
일 예에 의하면, 상기 구동부는, 전동기와 감속 기어 장치를 하나로 조합한 기어드 모터; 상기 기어드 모터에 설치되어 상기 기어드 모터에 의해 일방향 또는 반대방향으로 회전하는 스크류; 및 상기 슬라이드 노브와 연결부재를 통해 연결되며, 상기 스크류가 일방향 또는 반대방향으로 회전함에 따라 상기 슬라이드 노브를 밀거나 당길 수 있도록 상기 스크류와 나사 결합되는 너트;를 포함할 수 있다.
일 예에 의하면, 상용 전원으로부터 충전되며, 비상시 상용 전원의 전원 공급이 중단되는 경우, 상기 전자제어유닛 및 상기 구동부에 전원을 공급하는 비상용 배터리;를 더 포함할 수 있다.
상기 비상용 배터리는, 상용 전원으로부터 충전되며, 비상시 상용 전원의 전원 공급이 중단되는 경우, 상기 전자제어유닛 및 상기 구동부에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
일 예에 의하면, 상기 감지센서는, 상기 이동 수단의 엔진 부근에 제공되는 화재감지센서; 및 각 좌석의 안전벨트 근방에 위치되는 물감지센서와 충격감지센서;를 포함할 수 있다.
일 예에 의하면, 각각의 상기 감지센서로부터 신호가 입력되면 일정 시간 경과 후 또는 즉시 상기 구동부의 구동신호를 발생시키는 타이머;를 더 포함할 수 있다.
일 예에 의하면, 상기 구동부는 상기 전자식 안전벨트가 설치된 각각의 좌석별로 순차적으로 작동되는 것이 바람직하다.
일 예에 의하면, 비상시 상기 전자제어유닛과 무선 통신으로 연결되는 애플리케이션이 설치되어 구조신호를 사고관리서버에 전송하는 스마트 기기;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템은 자동차나 항공기 등의 이동 수단이 운행 중 강이나 바다에 불의의 사고로 추락해 침수가 되거나, 차량 간 또는 어떤 물체하고의 충돌사고로 2차, 3차 피해가 예상될 때, 그리고 엔진에 화재가 발생하여 위급한 상황시에 자동으로 안전벨트가 해제되어 탑승자가 용이하게 탈출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템은 평소 이동 수단을 이용하면서 안전벨트를 착용한 상태에서 하차하고자 할 때, 또는, 위급한 상황을 인지해 탈출을 시도할 때, 도어를 여는 순간 자동으로 안전벨트 해제되어 탑승자가 용이하게 하차 또는 탈출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템은 어린이나 노약자 등 안전벨트의 조작에 미흡한 탑승자가 용이하게 탈출할 수 있게 하여 인명피해를 줄일 수 있는 동시에, 평소에도 원터치 방식으로 살짝만 눌러도 자동으로 해제되어 보다 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템은 이동 수단의 침수 시 안전벨트가 자동으로 해제되는 것은 물론 도어의 창문이 자동으로 열려 수압으로 인해 도어가 열리지 않는 어려움을 해소하여 탈출을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 본 발명의 실시예에 따른 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템은 이동 수단의 충돌사고, 화재나 침수시 무선통신으로 연동되는 스마트 기기의 애플리케이션을 통해 구조기관이나 가족 등에 자동연결되어 사고를 알리고 GPS 기능으로 사고지점을 위치 추적하여 효율적인 구조가 가능케 하는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 전자식 안전벨트를 개략적으로 보여주는 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 전자식 안전벨트가 체결된 상태의 모습을 보여주는 측단면도이다.
도 4는 도 1의 전자식 안전벨트가 해제되는 상태의 모습을 보여주는 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자식 안전벨트가 체결된 상태의 모습을 보여주는 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자식 안전벨트가 해제되는 상태의 모습을 보여주는 측단면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템(10)은 감지센서(100), 구동부(200), 비상용 배터리(300), 타이머(400), 안전벨트 스위치(500), 수동 스위치(600), 그리고 스마트 기기(700)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템(10)은 이동 수단(1)의 충돌, 침수 또는 화재와 같은 비상시에 전자식 안전벨트(20)가 자동으로 해제될 수 있다.
여기서, 이동 수단(1)은 동력을 이용하여 사람을 이동시킬 수 있는 자동차, 항공기 등 좌석에 안전벨트가 설치될 수 있는 구조의 이동 수단을 모두 포함할 수 있다.
감지센서(100)는 이동 수단(1)에 다수가 설치될 수 있다. 감지센서(100)는 이동 수단(1)의 충돌, 침수 또는 화재와 같은 비상 혹은 위급시에 충격이나 진동, 물 또는 화재 중 적어도 하나 이상을 감지할 수 있다.
감지센서(100)는 화재감지센서(110), 물감지센서(120) 및 충격감지센서(130)를 포함할 수 있다. 여기서 충격감지센서(130)는 진동감지센서로 대체될 수 있으며, 양 센서는 모두 충격이나 진동 등을 감지할 수 있는 의미로 이용될 수 있다.
화재감지센서(110)는 이동 수단(1)의 엔진 부근에 제공될 수 있다. 일 예로, 이동 수단(1)이 자동차인 경우, 화재감지센서(110)는 자동차 보닛(bonnet) 내에 위치되어 엔진에서 화재 발생시 화재나 연기 등을 감지할 수 있다.
물감지센서(120)와 충격감지센서(130)는 각각의 좌석의 안전벨트 근방의 미리 정해진 위치에 설치될 수 있다. 물감지센서(120)는 침수시 물을 감지할 수 있다. 예를 들어, 물감지센서(120)는 자동차의 경우 좌석 시트 하부나 실내 바닥 등의 플로어(floor)에 제공될 수 있으나 이에 한정될 것은 아니다. 충격감지센서(130)는 좌석 시트 일측이나 하부에 제공될 수 있다. 경우에 따라, 물감지센서(120)와 충격감지센서(130)는 안전벨트 버클(21) 내에 장착될 수도 있다.
여기서, 이동 수단의 침수 시 물감지센서(120)가 물을 감지하게 되면, 안전벨트가 자동으로 해제되는 것은 물론, 도어의 창문이 자동으로 열려 수압으로 인해 도어가 열리지 않는 어려움을 해소하여 탈출을 용이하게 할 수도 있다.
도 2는 도 1의 전자식 안전벨트를 개략적으로 보여주는 분해사시도이고, 도 3은 도 1의 전자식 안전벨트가 체결된 상태의 모습을 보여주는 측단면도이고, 도 4는 도 1의 전자식 안전벨트가 해제되는 상태의 모습을 보여주는 측단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 구동부(200)는 각 좌석의 전자식 안전벨트(20)의 버클(21) 내에 제공될 수 있으나, 이와는 다르게, 버클(21)을 시트에 고정하는 부위에 별도로 설치할 수도 있다.
구동부(200)는 각각의 감지센서(100)로부터 신호를 전달받은 전자제어유닛(12)의 제어에 의해 동작할 수 있다. 구체적으로, 구동부(200)는 슬라이드 노브(slide knob)(25)를 끌어당겨 플레이트(23)와 결합되어 있는 체결구(22)를 들어올려 후퇴시키면서 체결구(22)를 분리시킬 수 있다. 따라서, 구동부(200)는 체결구(22)로부터 플레이트(23)를 해제시킬 수 있다. 즉, 구동부(200)는 비상 혹은 위급시 플레이트(23)와 버클(21)을 분리시켜 전자식 안전벨트(20)가 해제될 수 있도록 한다.
실시예에 따라, 구동부(200)는 슬라이드 하우징(미도시)을 끌어당겨 플레이트(23)와 결합되어 있는 체결구(22)를 들어 올리는 구조로서 플레이트(23)로부터 체결구(22)를 분리시킬 수도 있다.
구동부(200)는 플레이트(23)와 버클(21)의 결합시 오프(OFF) 상태로 유지되다가 각각의 감지센서(100)로부터 물이나 화재 그리고 충격 등이 감지되면 자동으로 온(ON) 상태가 되며, 플레이트(23)에서 체결구(22)를 분리시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 종래의 일반적인 안전벨트의 고정수단인 플레이트와 버클을 전기적인 힘으로 작동하는 구동부(200)의 구동에 의해 해제시킬 수 있도록 하는 것이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전자식 안전벨트(20)의 버클(21)은 서로 대응되는 상,하부 커버(21a,21b)의 내부에 체결구(22), 슬라이드 노브(25), 체결부(26), 탄성체(27), 연결부재(28) 및 구동부(200) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 구동부(200)는 전자석을 기계적 직동(直動)운동에 이용하는 솔레노이드(solenoid)로 이루어진다.
이와 같은 구동부(200)는 슬라이드 노브(25)의 후단(25a)과 연결부재(28)를 통해 서로 연결될 수 있다. 연결부재(28)는 전원 공급시 구동되는 구동부(200)의 구동력을 슬라이드 노브(25)에 전달할 수 있다. 슬라이드 노브(25)는 종래의 안전벨트에서 버클 입구의 프레스(PRESS) 버튼에 해당되는 구조로서 일반적으로는 누름 조작을 통해 내부로 슬라이드 되면서 결합된 상태의 플레이트(23)를 해제시킬 수 있도록 하는 것이다.
버클(21) 내의 하부에는 플레이트(23)가 삽입되어 결속될 수 있는 체결부(26)가 마련될 수 있다. 체결부(26)에는 후크 형상의 체결구(22)가 제공될 수 있다. 플레이트(23)와 체결구(22)의 결합은 플레이트(23)가 버클(21) 내로 삽입되어 체결구(22)가 플레이트(23)에 형성된 플레이트홀(23a)에 걸쳐짐으로써 이루어질 수 있다.
이러한 체결구(22)의 후방에는 스프링과 같은 별도의 탄성체(27)가 연결되어 플레이트(23)가 버클(21) 내에서 결합되어 탄성체(27)가 수축되어 있는 상태에서는 항상 버클(21)의 입구쪽으로 복원력을 발생시킬 수 있게 된다. 즉, 체결구(22)가 플레이트홀(23a)로부터 이탈되어 졌을 때 플레이트(23)가 버클(21)로부터 분리되는 것은 플레이트(23)가 탄성체(27)의 작용으로 항상 버클(21)로부터 이탈되는 외측 방향의 탄성력을 받고 있기 때문이다.
버클(21) 내에서 체결부(26)의 상부에는 슬라이드 노브(25)가 제공될 수 있다. 슬라이드 노브(25)는 구동부(200)에 의해 후방으로 이동되어 탄성체(27)를 수축시키면서 체결구(22)를 후퇴시킬 수 있다. 실시예에 따라, 체결구(22)는 들어 올려져 후방으로 당겨지거나, 단순히 들어 올려진 상태만을 유지할 수도 있다.
이와 같은 구동부(200)의 작동으로 슬라이드 노브(25)가 구동부(200) 방향, 즉 후방으로 당겨지게 되고, 슬라이드 노브(25)가 끌려가면서 체결구(22)를 당기게 되어 플레이트(23)가 체결구(22)로부터 분리될 수 있다.
실시예에 따라, 슬라이드 노브(25)의 후단과 구동부(200) 사이에는 추가적으로 혹은 연결부재(28)를 대신하여 탄성부재가 연결될 수 있다. 상기 탄성부재는 스프링 등이 이용될 수 있다. 이러한 탄성부재는 슬라이드 노브(25)가 구동부(200)에 의해 후방으로 이동된 후 다시 전방으로 복귀할 때 복원력을 제공할 수 있다.
이와 달리 후방 이동된 슬라이드 노브(25)는 연결부재(28)를 통해 구동부(200)의 작동에 의해 다시 전방의 원위치로 돌아올 수 있음은 물론이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자식 안전벨트가 체결된 상태의 모습을 보여주는 측단면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자식 안전벨트가 해제되는 상태의 모습을 보여주는 측단면도이다.
다른 실시예로서, 구동부(200)는 전동기(電動機)와 감속 기어 장치를 하나로 조합한 기어드 모터(geared motor)로 이루어질 수 있다.
이와 같은 구동부(200)는 전동기와 감속 기어 장치를 하나로 조합한 기어드 모터와, 기어드 모터에 설치되어 기어드 모터에 의해 일방향 또는 반대방향으로 회전하는 스크류(30) 및 슬라이드 노브(25)와 연결부재(28)를 통해 연결되며, 슬라이드 노브(25)를 밀거나 당길 수 있도록 스크류(30)와 나사 결합되는 너트(29)를 포함한다.
보다 상세하게, 구동부(200)는 슬라이드 노브(25)의 후단(25a)에 너트(29)와 스크류(30)를 통해 서로 연결될 수 있다.
즉, 슬라이드 노브(25)의 후단에는 연결부재(28)를 통해 너트(29)가 연결되고, 기어드 모터의 모터축에는 너트(29)와 나사 결합되는 스크류(30)가 연결되어 기어드 모터의 모터축이 회전함에 따라 너트(29)가 나사 결합에 의해 스크류(30)의 길이방향으로 이동하여 연결부재(28)를 밀거나 당길 수 있다.
다시말해, 기어드 모터의 모터축을 일방향 회전시키게 되면, 너트(29)가 스크류(30)의 길이방향으로 이동하게 되어 연결부재(28)를 통해 너트(29)와 연결되는 슬라이드 노브(25)를 구동부(200) 방향으로 당길 수 있다.
이와 같이 구동부(200)의 작동으로 슬라이드 노브(25)가 구동부(200) 방향, 즉 후방으로 당겨지게 되고, 슬라이드 노브(25)가 끌려가면서 체결구(22)를 당기게 되어 플레이트(23)가 체결구(22)로부터 분리될 수 있다.
이때, 기어드 모터의 모터축을 반대방향 회전시키게 되면, 너트(29)가 스크류(30)의 길이방향으로 이동하게 되어 연결부재(28)를 통해 너트(29)와 연결되는 슬라이드 노브(25)를 구동부(200)의 반대방향으로 밀 수 있다.
여기서, 본 발명의 전자식 안전벨트(20)는 슬라이드 노브(25)의 후단에는 연결부재(28)를 통해 볼너트가 연결되고, 기어드 모터의 모터축에는 볼너트와 결합되는 볼스크류가 연결되어 기어드 모터의 모터축이 회전함에 따라 볼너트가 볼스크류의 길이방향으로 이동하여 연결부재(28)를 밀거나 당길 수도 있다.
비상용 배터리(300)는 비상시 혹은 위급한 상황에서 상용 전원(배터리)이 차단되었을 때 전자제어유닛(ECU)(12) 및 구동부(200)에 전원을 공급할 수 있다. 비상용 배터리(300)는 평소 상용 전원(배터리)으로부터 충전되는 충전식 혹은 교체식 배터리(건전지)를 모두 포함할 수 있다.
비상용 배터리(300)는 충돌, 침수, 화재 등과 같은 사고로 이동 수단(1)의 상용 전원(배터리)이 파손되는 등으로 인해 전원 공급이 중단될 것을 대비해 제공될 수 있다. 즉, 평소에는 이동 수단(1)의 상용 전원(배터리)으로 안전벨트가 작동되지만, 화재나 침수, 충격 등이 감지되고 상용 전원(배터리)이 차단되었을 때에만 비상용 배터리(300)를 통해 비상전원이 자동으로 공급되도록 함으로써 구동부(200)를 작동시킬 수 있다.
또한, 구동부(200)는 비상시에 전자식 안전벨트(20)가 설치된 각각의 좌석별로 순차적으로 작동될 수 있다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 일반적인 자동차의 경우, 각 전자식 안전벨트(20)내의 각각의 구동부(200)는 운전석, 조수석, 뒷좌석 1, 뒷좌석 2, 뒷좌석 3의 순서대로 작동될 수 있으나, 이러한 순서가 임의로 변경될 수 있음은 당연하다.
이는 각각의 전자식 안전벨트(20)의 구동부(200)의 구동이 동시에 일어남으로써 비상용 배터리(300)의 전원 공급이 순간적으로 부족하게 되는 상황을 방지하고, 평소에도 비상용 배터리(300)의 용량을 적게 유지할 수 있게 하기 위함이다.
또한, 전자제어유닛(12), 구동부(200), 비상용 배터리(300), 충격감지센서(130) 및 후술하는 각종 스위치(500,600) 등은 혹여 물에 잠기는 경우에도 작동될 수 있도록 방수처리 되는 것이 바람직하다.
더불어, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따라 전자제어유닛(12) 및 비상용 배터리(300)는 콘트롤 박스(Control Box) 내에 제공될 수 있다. 상기 콘트롤 박스는 전자식 안전벨트(20) 인근의 일정 위치에 설치될 수 있다. 이와 달리, 전자제어유닛(12)과 비상용 배터리(300)는 별도의 위치에 각각 설치될 수 있음은 물론이다. 경우에 따라 비상용 배터리(300)는 전자식 안전벨트(20)의 버클(21) 내에 장착될 수도 있다.
타이머(400)는 각각의 감지센서(100)로부터 충격(진동), 물 혹은 화재 등의 감지신호가 입력되면 일정 시간 경과 후 또는 즉시 구동부(200)의 구동신호를 발생시킬 수 있다.
예를 들어, 자동차 운행 중 어떤 물체와 충돌 사고가 났을 경우 충격감지센서(130)가 최초 충격을 감지한 후 타이머(400) 상의 세팅된 시간(s)이 초과되면 자동으로 전자식 안전벨트(20)가 해제될 수 있다. 만약 타이머(400) 상의 세팅된 시간이 5초일 경우, 충격 감지 후 세팅 시간 5초 이내에 다시 2차, 3차 충격이 감지되면 카운팅되던 시간(s)이 '0'이 되며(reset), 다시 처음부터 5초간 카운팅 한 후 5초가 초과되면 전자식 안전벨트(20)가 자동으로 해제될 수 있다.
또한, 이동 수단(1)의 운행 중 불의의 사고로 강이나 바다로 추락하면 1차 충격 감지 후 세팅 시간(s)이 초과된 후 자동으로 전자식 안전벨트(20)가 해제되지만, 만약 세팅 시간(s) 이전이라도 화재감지센서(110)나 물감지센서(120)로부터 신호가 감지되면 감지 즉시 전자식 안전벨트(20)가 자동으로 해제될 수 있다.
즉, 타이머(400)는 충격감지센서(130)의 신호가 입력되면 일정 시간 후에, 화재감지센서(110) 또는 물감지센서(120)의 신호가 감지되면 즉시 구동부(200) 구동신호를 발생시킬 수 있다.
타이머(400)의 구동신호는 전자제어유닛(12)에 전달되어 각각의 전자식 안전벨트(20) 내의 구동부(200)를 동작시킬 수 있다.
안전벨트 스위치(500)는 전자식 안전벨트(20)의 버클(21) 내에서 플레이트(23)와 체결구(22)의 결합시 온(ON) 상태로 접속될 수 있다.
안전벨트 스위치(500)는 전자식 안전벨트(200)의 플레이트(23)와 버클(21)의 결합 여부에 따라 스위치 접점이 변경되는 스위치로서, 플레이트(23)와 버클(21)이 결합되어 있을 때 온(ON) 상태로 접속되어 이동 수단(1)의 계기판 등에 표시될 수 있다.
즉, 안전벨트 스위치(500)는 탑승자가 전자식 안전벨트(20)를 정상적으로 착용한 경우 온(ON) 상태로 전환될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템(10)은 안전벨트 스위치(500)가 온(ON)이 되어있는 상태에서 작동될 수 있다.
즉, 본 발명에서 화재감지센서(110), 물감지센서(120) 또는 충격감지센서(130)의 작동에 따른 각각의 좌석별 전자식 안전벨트(20)의 버클(21) 내의 구동부(200)의 구동은 전자식 안전벨트(20)의 플레이트(23)와 버클(21)이 결합되어 안전벨트 스위치(500)가 온(ON) 상태로 접속되어 있을 때에 작동 가능하다.
수동 스위치(600)는 각각의 전자식 안전벨트(20)의 버클(21)에 제공되어 탑승자의 누름 조작시 구동부(200)가 작동하여 플레이트(23)로부터 체결구(22)를 해제 혹은 분리시킬 수 있다. 즉, 수동 스위치(600)는 비상시가 아닌 평소에도 전자식 안전벨트(20)를 터치 방식으로 편리하게 사용할 수 있게 한다. 수동 스위치(600)의 이용시에는 이동 수단(1)의 일반적인 상용 전원이 사용될 수 있다.
예를 들어, 수동 스위치(600)는 플레이트(23)가 삽입되는 전자식 안전벨트(20)의 버클(21) 입구 등에 설치될 수 있다. 일 예에 의하면, 수동 스위치(600)는 종래의 기계식 안전벨트의 누름 버튼에 위치될 수 있다. 이러한 수동 스위치(600)는 원터치식으로 제공되어 전자식 안전벨트(20)의 해제를 용이하게 할 수 있다. 수동 스위치(600)는 살짝만 눌러도 온(ON)이 되어 구동부(200)가 작동함으로써 전자식 안전벨트(20)가 해제될 수 있다. 이와 같은 수동 스위치(600)는 비상이나 위급시가 아닌 평소 일상생활에서 안전벨트를 손쉽게 작동시킬 수 있도록 기존 기계식 안전벨트 구조의 사용법을 그대로 활용하는 측면으로 볼 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 전자식 안전벨트(20)는 평소에 일반적인 누름 버튼을 통해 기계식으로 안전벨트의 해제가 가능할 뿐만 아니라, 수동 스위치(600)를 통해 전자식으로 안전벨트의 해제가 가능하다.
상기와 같이, 본 발명은 평상시에도 수동 스위치(600)를 원터치 방식으로 살짝만 눌러도 자동으로 해제되어 보다 편리하게 사용할 수 있는 장점이 있다.
이와 더불어, 본 발명은 도어 손잡이를 조작시 구동부(200)가 작동하여 플레이트(23)로부터 체결구(22)를 해제 혹은 분리시킬 수 있는 도어 스위치(610)를 포함한다.
이와 같은 도어 스위치(610)는 이동 수단(1)의 도어 손잡이를 조작하게 되면 플레이트(23)로부터 체결구(22)를 해제시키도록 전자제어유닛(12) 또는 구동부(200) 중 적어도 하나로의 전원 공급 여부를 스위칭한다.
즉, 탑승자가 위급한 상황을 인식하고 탈출을 시도할 때, 또는, 평소 차량에서 하차를 하고자 할 때, 필연적으로 도어를 열게 되는데, 도어를 여는 순간 도어 스위치(610)가 온(ON)되어 구동부(200)를 작동시키게 되고, 이와 같은 구동부(200)의 작동으로 슬라이드 노브(25)가 구동부(200) 방향, 즉 후방으로 당겨지게 되고, 슬라이드 노브(25)가 끌려가면서 체결구(22)를 당기게 되어 플레이트(23)가 체결구(22)로부터 분리될 수 있다.
이에 따라, 평소 이동 수단을 이용하면서 안전벨트를 착용한 상태에서 하차하고자 할 때, 또는, 위급한 상황을 인지해 탈출을 시도할 때, 도어를 여는 순간 자동으로 안전벨트 해제되어 탑승자가 용이하게 하차 또는 탈출할 수 있다.
이때, 도어 스위치(610)는 이동 수단의 도어에 설치된 기존 스위치일 수 있으며, 기존 스위치와 별도로 도어 손잡이에 설치될 수도 있다.
여기서, 도어 스위치(610)는 도어를 여는 순간 온(ON)되어 구동부(200)를 작동시키는 것으로, 충격, 물 또는 화재를 감지하는 다수의 감지센서(100)의 작동과는 별개로 작동한다.
또한, 도어 스위치(610)의 이용시에는 이동 수단(1)의 일반적인 상용 전원이 사용될 수 있다.
스마트 기기(700)에는 비상시 또는 위급시 전자제어유닛(12)과 근거리 무선통신 등으로 연결되는 애플리케이션(application)이 설치될 수 있다. 여기서, 근거리 무선통신으로는 블루투스(bluetooth) 등이 이용될 수 있다.
스마트 기기(700)는 애플리케이션을 통해 구조신호나 구조정보를 사고관리서버(800) 또는 동일한 애플리케이션이 설치된 가족의 스마트 단말 등에 전송할 수 있다. 여기서, 스마트 기기(700)는 스마트폰, 스마트 패드, 태블릿 PC 등을 포함할 수 있다.
사고관리서버(800)는 119나 112 등의 상황실에 제공될 수 있다. 사고관리서버(800)는 스마트 기기(700)로부터 구조신호나 구조정보 등을 인가받아 사고지점의 GPS 위치추적 등을 이용하여 사고현장으로 구조대 및 구급차 등을 긴급파견 요청하는 조치를 취할 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 자동차나 항공기 등의 이동 수단이 운행 중 강이나 바다에 불의의 사고로 추락해 침수가 되거나, 차량 간 또는 어떤 물체하고의 충돌사고로 2차, 3차 피해가 예상될 때, 그리고 엔진에 화재가 발생하여 위급한 상황시에 자동으로 안전벨트가 해제되어 탑승자가 용이하게 탈출할 수 있다. 즉, 본 발명은 어린이나 노약자 등 안전벨트의 조작에 미흡한 탑승자나, 사고로 인하여 당황한 탑승자 등이 안전벨트 해제의 어려움을 느끼지 않고서 쉽게 탈출할 수 있게 함으로써 인명 피해를 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 이동 수단의 충돌사고, 화재나 침수시 무선통신으로 연동되는 스마트 기기의 애플리케이션을 통해 구조기관이나 가족 등에 자동연결되어 사고를 알리고 GPS 기능으로 사고지점을 위치 추적하여 효율적인 구조가 가능케 하는 효과가 있다.
더불어, 본 발명은 기존의 기계식 안전벨트의 구조나 강도를 크게 변형시키지 않아도 되므로 경제적이고 활용성이 큰 이점이 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템
20 : 전자식 안전벨트 21 : 버클
22 : 체결구 23 : 플레이트
25 : 슬라이드 노브 27 : 탄성체
100 : 감지센서 110 : 화재감지센서
120 : 물감지센서 130 : 충격감지센서
200 : 구동부 300 : 비상용 배터리
400 : 타이머 500 : 안전벨트 스위치
600 : 수동 스위치 610 : 도어 스위치
700 : 스마트 기기 800 : 사고관리서버

Claims (7)

  1. 이동 수단의 충돌, 침수 또는 화재와 같은 비상시에 자동으로 해제 가능한 안전벨트 시스템에 있어서,
    상기 이동 수단에 설치되어 비상시 충격, 물 또는 화재 중 적어도 하나 이상을 감지하는 다수의 감지센서;
    상기 이동 수단의 도어 손잡이를 조작시 플레이트로부터 체결구를 해제시키도록 전원 공급 여부를 스위칭하는 도어 스위치;
    각 좌석의 전자식 안전벨트의 버클 내에 제공되고, 다수의 상기 감지센서로부터 감지된 신호 또는 상기 도어 스위치가 온(ON)되어 공급되는 전원 중 어느 하나에 의해 상기 감지센서로부터 신호를 전달받은 전자제어유닛의 제어를 통해 슬라이드 노브를 끌어당겨 상기 플레이트와 결합되어 있는 상기 체결구를 상기 플레이트로부터 분리시키거나, 상기 도어 스위치가 온(ON)되어 전원이 공급됨에 따라 상기 슬라이드 노브를 끌어당겨 상기 플레이트와 결합되어 있는 상기 체결구를 상기 플레이트로부터 분리시키는 구동부;
    상용 전원으로부터 충전되며, 비상시 상용 전원의 전원 공급이 중단되는 경우, 상기 전자제어유닛 및 상기 구동부에 전원을 공급하는 비상용 배터리; 및
    각각의 상기 감지센서로부터 신호가 입력되면 일정 시간 경과 후 또는 즉시 상기 구동부의 구동신호를 발생시키는 타이머;
    를 포함하되,
    상기 감지센서는,
    상기 이동 수단의 엔진 부근에 제공되는 화재감지센서; 및
    각 좌석의 안전벨트 근방에 위치되는 물감지센서와 충격감지센서;를 포함하며,
    상기 타이머는 상기 충격감지센서의 신호가 입력되면 미리 정해진 시간 후에, 상기 화재감지센서 또는 상기 물감지센서의 신호가 감지되면 즉시 상기 구동신호를 발생시키며,
    상기 타이머는 상기 충격감지센서의 신호가 입력된 후 상기 미리 정해진 시간 이내에 재차 상기 충격감지센서의 신호가 감지되면 카운팅하던 시간을 리셋(reset)하여 다시 상기 미리 정해진 시간을 카운팅하고,
    상기 구동부는 상기 전자식 안전벨트가 설치된 각각의 좌석별로 순차적으로 작동되며,
    상기 전자제어유닛 및 상기 구동부는 평상시 이동용 수단의 상용 전원으로 작동되다가 비상시 상용 전원의 전원 공급이 중단되는 경우 상기 비상용 배터리로 작동되고,
    상기 비상용 배터리는 상용 전원으로부터 충전되는 충전식 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    전동기와 감속 기어 장치를 하나로 조합한 기어드 모터;
    상기 기어드 모터에 설치되어 상기 기어드 모터에 의해 일방향 또는 반대방향으로 회전하는 스크류; 및
    상기 슬라이드 노브와 연결부재를 통해 연결되며, 상기 스크류가 일방향 또는 반대방향으로 회전함에 따라 상기 슬라이드 노브를 밀거나 당길 수 있도록 상기 스크류와 나사 결합되는 너트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    비상시 상기 전자제어유닛과 무선 통신으로 연결되는 애플리케이션이 설치되어 구조신호를 사고관리서버에 전송하는 스마트 기기;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비상시 자동 해제가 가능한 안전벨트 시스템.
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